Laboratoire d’énergétique industrielle Projet de Génie Mécanique II LENI Laboratoire d’énergétique industrielle Analysis of Ethanol production from biomass for transportation uses Maxime Pepinster Projet de Génie Mécanique II

Laboratoire d’énergétique industrielle LENI Laboratoire d’énergétique industrielle Sommaire Choix de la Biomasse Le procédé Betalcool Analyse thermodynamique Amélioration du procédé Analyse économique Exemple de cas

Laboratoire d’énergétique industrielle LENI Laboratoire d’énergétique industrielle 1. Choix de la Biomasse 3 biomasses Energétique (E ut/ E récup) Agriculture (m3 / ha) Météo (°C) Plantes sucrières 0,65 4,0-8,0 de -5 à 35 Plantes à amidon 0,75 1,6-3,4 Lignocellulose 1,7* - Toutes *Ne prend pas en compte la réutilisation. Vu comme produit agricole Sucre > Amidon Sucre ~ Cellulose Agriculture (m3 / ha) Météo (°C) Betteraves 6,5-7,0 de -5 à 35 Canes à sucres 7,0-8,0 de 0 à 35 Les sucrières Betteraves plus adapté au climat

Laboratoire d’énergétique industrielle LENI Laboratoire d’énergétique industrielle 2. Le procédé Betalcool Données: 3 ML par an Ethanol à 95% 10 kg de betteraves par L Particularités: CO2 en cycle fermé avec la nature Réutilisation des résidus → Méthane → Engrais Pas de lavage Hydrolyse et fermentation simultanées

Analyse thermodynamique Laboratoire d’énergétique industrielle 3. Analyse thermodynamique LENI Laboratoire d’énergétique industrielle Blockflow diagram N’apparaissent que les besoins vitales de la production! Les utilitaires sont enlevés!

Analyse thermodynamique Laboratoire d’énergétique industrielle 3. Analyse thermodynamique LENI Laboratoire d’énergétique industrielle Elec. Chaleur ΔT Efficacité Rendement Fermentation 56 kW -85,71 W 25 à 24.94°C Centrifugeuse 20 kW - Biomethanation 25 kW 2.99 W 25 °C Distillation 4 kW 363 et -82.9 kW 100°C et 78,15 à 25°C 100% 5,14 % Chaudière vapeur -363 kW 200 à 113,6 °C 26,8% Tableau résumé- Betalcool basique (version Chaudière à Vapeur) Hypothèses: - Réactions exothermiques dégagent à l’atmosphère - Chaudière et colonne de distillation adiabatiques

Laboratoire d’énergétique industrielle Amélioration du procédé LENI Laboratoire d’énergétique industrielle 4. Amélioration du procédé Pas de récupération possible (sauf pompe à chaleur) Augmenter les températures de fermentation → inutile Amélioration possible : Moteur à cogénération

Laboratoire d’énergétique industrielle Amélioration du procédé LENI Laboratoire d’énergétique industrielle 4. Amélioration du procédé Résultats Électricité: 615 kW Comparaison

Laboratoire d’énergétique industrielle LENI Laboratoire d’énergétique industrielle 5. Analyse économique Coût fixes: Amortissements Salaires Coût variables: Coûts de production - Gaz Naturel - Électricité - Betteraves et enzymes Coûts de transport - Carburant - Affrétage Coût Total: C = Couts_fixes + Couts_variables x Volume_prduction

Laboratoire d’énergétique industrielle LENI Laboratoire d’énergétique industrielle 6. Etudes de cas Suisse - Vaud USA - Kansas

Laboratoire d’énergétique industrielle LENI Laboratoire d’énergétique industrielle Questions ?